Applicazione e confronto di modelli speditivi per la definizione di un indice di danno nelle chiese colpite dai terremoti in Centro Italia del 2016-2017

Abstract

Le chiese in muratura italiane hanno storicamente evidenziato particolari vulnerabilità durante i terremoti, con danni spesso concentrati in specifici elementi strutturali a causa delle loro caratteristiche architettoniche, delle modifiche storiche e delle tecniche costruttive. Per valutare rapidamente i danni post-sisma agli edifici ecclesiastici, in letteratura sono stati proposti due diversi strumenti speditivi, oggetto della presente tesi: la scheda 28-meccanismi (ISF), attualmente utilizzata dal Dipartimento della Protezione Civile per le valutazioni post-emergenza, e la CAF-D (Church Assessment Form – Damage), sviluppata dal gruppo del Prof. Lagomarsino. A tal fine, da un campione più ampio di chiese colpite dalla sequenza sismica del Centro Italia 2016-2017, è stato selezionato un sottocampione rappresentativo di 29 edifici, per i quali era stata compilata la scheda 28-meccanismi a seguito degli eventi sismici. Sulla base delle informazioni derivanti da queste schede e della documentazione fotografica raccolta in sito, sono state compilate a posteriori le schede CAF-D, permettendo un confronto tra gli indici di danno globale ottenuti con le due metodologie. Lo studio evidenzia le differenze tra gli approcci, mostrando che la CAF-D fornisce una valutazione dei danni più dettagliata, considerando in modo disgiunto i macroelementi ed i meccanismi di danno sismico che essi possono sviluppare, superando così il limite del numero fisso di meccanismi di collasso definiti a priori dalla scheda italiana corrente. Inoltre, essa introduce dei pesi che riflettono la reale importanza geometrica di ciascun macroelemento e consente l’inclusione di macroelementi aggiuntivi, al fine di considerare una gamma più ampia di configurazioni strutturali.

Italian masonry churches have historically shown particular vulnerabilities during past earthquakes, with damage often concentrated in specific structural elements due to their architectural features, historical modifications, and construction techniques. To assess post-earthquake damage to ecclesiastical buildings, in a rapid way, two different expeditive tools have been proposed in the literature, which are examined in this thesis: the Italian 28-mechanisms form (ISF), currently used by the Department of Civil Protection for post-emergency evaluations, and the CAF-D (Church Assessment Form – Damage) developed by Prof. Lagomarsino and his collaborators. Starting from a broader sample of churches affected by the 2016-2017 Central Italy seismic sequence, a representative subset of 29 churches was selected, for which the 28-mechanisms form had been compiled following the seismic events. Using the information derived from these forms and the photographic documentation collected on site, the CAF-D forms were filled in a posteriori, enabling a comparison between the global damage indexes obtained with the two methodologies. The study highlights the differences between the approaches, showing that the CAF-D provides a more detailed damage assessment by considering in a disjoint way the macroelements and the seismic damage modes they might develop, thus overcoming the limitation of the fixed number of damage mechanisms identified a priori by the current Italian form. In addition, it assigns a weight to each microelement, based on their actual geometric significance, and allows for the inclusion of additional macroelements to account for a wider range of structural configurations.